电动自行车的电磁学原理(14P).ppt

1 1 指导教师: 组长： 组员： 主讲人： 班级： 时间：2007.11.01 2 2 二、电动自行车的分类 一、电动自行车的发展史 三、电动自行车的结构及原理 1.蓄电池的 分类及特性 2.电动机的 分类及原理 四、电动自行车的优势与劣势 电 动 自 行 车 的 电 磁 学 原 理 3 3 一、电动自行车的发展史一、电动自行车的发展史 世界上第一批真正实用型的自行车出现于 19世纪初。1817年，德国人德莱斯在法国巴 黎发明了带车把的木制两轮自行车。自行车 问世后迅速成为当时欧洲人青睐的交通工具 。19世纪一些欧洲人也构思出了一些理想的 自行车图。在自行车的发明阶段，有些人并 没有把自行车的两个轮子设计成前后放置， 而是把两个轮子做成了左右放置，这种自行 车的外形有些类似轮椅。三轮自行车的平衡 能力更好，人们更容易学会骑乘三轮自行车 。随着日后自行车技术的改进，三轮自行车 逐渐发展成一种运货的交通工具。从德国德 莱斯的发明第一台自行车以来经过许多人不 断研发，到现在脚踏车才算完全定型。与以 前发展中的自行车相较最大的进步，就是高 度变低、材料变好；传动方面则是由鍊条传 动后轮，增加了车子的稳定度。 4 4 二、电动自行车的分类 电动自行车可分为电动自行车可分为全电动全电动和和智能助动型智能助动型两大类。两大类。 1.1.全电动自行车全电动自行车：可以脚踏骑行，也可以无须借助人力，而靠：可以脚踏骑行，也可以无须借助人力，而靠 纯电力驱动，利用手把控制速度，实现纯电力驱动，利用手把控制速度，实现0-400-40公里公里/ /小时的无级变速。小时的无级变速。 2.2.智能助动型电动自行车智能助动型电动自行车：具有与普通自行车相似的操作方式：具有与普通自行车相似的操作方式 ，可以人力骑行，也可以电力助动，没有纯电动功能。其以人力为，可以人力骑行，也可以电力助动，没有纯电动功能。其以人力为 主，电力为辅，由人力骑行力的大小，控制电流供应的大小，实现主，电力为辅，由人力骑行力的大小，控制电流供应的大小，实现 人力与电力的组合，骑行感觉轻松。当达到设计速度时，电力停止人力与电力的组合，骑行感觉轻松。当达到设计速度时，电力停止 供应。供应。 5 5 三、电动自行车的结构及原理三、电动自行车的结构及原理 充电器 车架 蓄电池 控制器 转把、闸把、助力传感器 电动机 灯具 6 6 (1)(1)蓄电池的分类蓄电池的分类 电池是提供电动车能量的随车能源，蓄电池主要分为：铅 酸蓄电池，镍氢蓄电池（nimh），锂离子电池。目前电动车主 要采用铅酸电池组合。它的性能可靠，生产工艺成熟，价格也 较低。目前已商品化的电动自行车的绝大多数是使用的密封式 铅酸蓄电池，使用中不需要补充水分，免维护。 电解液是由高纯度硫酸和纯水组 成的无色透明的稀硫酸，它和阴、阳 极板起化学作用，把化学能转化成电 能，同时在电池内部起导电作用。 灌入电解液状态下的电池，虽然 没有连接外部电路，也会随着时间的 推移逐渐失去电量。 7 7 (2) (2) 蓄电池的特性蓄电池的特性 蓄电池的主要化学反应是：pbo2+2h2so4+pb充电 放电 phso4+2h2o+phso4 目前电动车主要使用胶体铅酸蓄电池。胶体蓄电池是对 液态电解质的普通铅酸蓄电池的改进。它采用凝胶状电解质 ，内部无游离的液体存在, 在同等体积下电解质容量大，热 容量大，热消散能力强，能避免一般蓄电池易产生的热失控 现象； 电解质浓度低，对极板腐蚀弱； 浓度均匀，不存在 酸分层的现象。 使用性能稳定，可靠性高，使用寿命长， 对环境温度的适应能力（高、低温）强，承受长时间放电能 力、循环放电能力、深度放电及大电流放电能力强，有过充 电及过放电自我保护，电池在100%放电后仍可继续接在负 载上，在几周内充电仍可恢复至原容量等等优点。 8 8 (1)(1)电动机的分类电动机的分类 电动车常用电机一般是直流电机，用有、 无永久磁铁分类，有永磁电机和串激电机两类 。永磁电机又分为有刷电机和无刷电机两大类 。 有刷、无刷是有无电刷的俗称。 无刷电机有别于有刷电机，有刷电机是以 用电刷作为换向器，而直流无刷电机则改用电 子线路方法向三相线圈绕阻，分时分别供电。 用脉宽变频调速表之类控制马达的转速，用单 片机等来检测转子的瞬时位置及速度，然后控 制电机的驱动电路，以此来实现电机的运转。 无刷电机采用的是电子开关作为切换方式，因 而电机的工作效率相当的高。当作为电子开关 的三极管处于导通状态时，由于其上的压降很 小，因而功耗很低；同样当三极管处于截止状 态时，由于其漏电流相当的小，虽然电压降很 高，但是功耗依然很低。这样就大大提高了电 机的工作效率。 9 9 (2)(2)电动机的组成电动机的组成 旋转电机必须具备静止和转 动两大部分 直流电机静止部分称作定子 作用 - 产生磁场 由主磁极、换向极、机座和 电刷装置等组成 直流电机转动部分称作转子( 通常称作电枢) 作用 - 产生电磁转矩和感 应电动势 由电枢铁心和电枢绕组、换 向器、轴和风扇等组成 1010 (3)(3)电动机的原理电动机的原理 要使电枢受到一个方向不变的电磁 转矩，关键在于：当线圈边在不同极 性的磁极下，如何将流过线圈中的电 流方向及时地加以变换， 即进行所谓 “换向”。 为此必须增添一个叫做换 向器的装置，换向器配合电刷可保证 每个极下线圈边中电流始终是一个方 向，就可以使电动机能连续的旋转,这 就是直流电动机的工作原理 。 一台直流电机原则上既可以作 为电动机运行,也可以作为发电机运行 ,这种原理在电机理论中称为可逆原理 。 1111 1212 返回 1313 四、电动自行车的优势及劣势四、电动自行车的优势及劣势 优势 电动车有着体积小,省力,廉价,轻便等优势 ，所以备受